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Kompendium Forschung & Klinik 2012 – 2016

Universitätsklinik für Orthopädie der Medizinischen Universität Wien am Allgemeinen Krankenhaus der Stadt Wien

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stimmen. Finite-Elemente-Methode ist ein<br />

etabliertes Verfahren im Ingenieurwesen<br />

zur Berechnung von Kräften, Spannungen<br />

und Verschiebungen und findet Anwendung<br />

bei der Berechnung bzw. Simulation<br />

von komplexen Geometrien.<br />

Autor:<br />

DI Dr. Emir Benca<br />

QCT-basierendes<br />

Finite-Elemente-Modell<br />

Das von der Universitätsklinik für Orthopädie<br />

und dem Institut für Leichtbau<br />

und Struktur-Biomechanik, TU Wien,<br />

entwickelte Simulationsmodell basiert<br />

auf Daten der quantitativen Computertomographie<br />

(QCT). Das sogenannte<br />

nichtlineare Voxel-Finite-Elemente-Modell<br />

erlaubt eine direkte Umwandlung<br />

von Voxeln der QCT-Aufnahmen in Elemente<br />

des Simulationsmodells. Den einzelnen<br />

Modellelementen werden dabei<br />

Materialeigenschaften des Knochens in<br />

Abhängigkeit von der lokalen Knochendichte<br />

zugeordnet. Das entwickelte Modell<br />

zeichnet sich durch seine schnelle<br />

und hochautomatisierte Erstellung sowie<br />

kurze Rechenzeiten auf handelsüblichen<br />

Rechnern aus. Das Modell konnte mit Invitro-Experimenten<br />

erfolgreich validiert<br />

werden und zeigt eine höhere Genauigkeit<br />

bei der Frakturabschätzung als klinische<br />

Methoden oder densitometrische<br />

Werte und soll in weiterer Folge im klinischen<br />

Alltag zum Einsatz kommen, um<br />

den behandelnden Arzt bei der richtigen<br />

Therapiewahl zu unterstützen.<br />

Literatur beim Verfasser<br />

Foto: privat<br />

Emir Benca wurde 1982 in Sarajevo,<br />

Jugoslawien (heute Bosnien-Herzegowina)<br />

geboren und lebt seit 1995 in<br />

Wien. Er promovierte in Maschinenbau<br />

an der TU Wien und spezialisierte sich<br />

auf bio medizinische Technik. Im Jahr<br />

2017 schloss er das Doktoratsstudium<br />

Applied Medical Science an der<br />

Medizinischen Universität Wien ab.<br />

Er ist der technische Leiter des „Adolf<br />

Lorenz Lab for Biomechanics“. Seine<br />

<strong>Forschung</strong>s- und Lehrschwerpunkte<br />

liegen in den Gebieten der angewandten<br />

klinischen Biomechanik, Evaluierung<br />

vor Implantaten und Operationstechniken<br />

sowie der Biomechanik der<br />

pathologischen Knochen.<br />

Arbeitsgruppe Biomechanik<br />

Koordinator: DI Dr. Emir Benca<br />

Mitglieder: Dr. in Madeleine Willegger,<br />

DDr. Christoph Böhler, Dr. Alexander<br />

Kolb, Dr. in Lena Hirtler, Dr. in Sandra<br />

Stenicka<br />

26<br />

Wiener Universitätsklinik für Orthopädie

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